(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池素子と、
上記電池素子を外装する外装材からなり、
上記外装材が、外層フィルムと、黒体材料を含み、放射率が０．６以上である層と、金属層と、内層フィルムとを少なくとも備え、
上記黒体材料を含む層は、上記外層フィルムと上記金属層との間に備えられている非水電解質電池。
【請求項２】
電池素子と、
上記電池素子を外装する外装材からなり、
上記外装材が、保護層と、黒体材料を含み、放射率が０．６以上である層と、金属層と、熱融着層とを少なくとも備え、
上記黒体材料を含む層は、上記保護層と上記金属層との間に備えられている非水電解質電池。
【請求項３】
上記黒体材料を含む層は、上記黒体材料および樹脂を含む黒体材料層である請求項１または２に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
上記外装材は、上記黒体材料層と上記金属層との間に接着層をさらに備える請求項３に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
上記黒体材料を含む層は、上記黒体材料および接着剤を含む接着層である請求項１または２に記載の非水電解質電池。
【請求項６】
上記接着剤は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂のいずれかを含んでいる請求項５に記載の非水電解質電池。
【請求項７】
上記黒体材料が、炭素材料、ケイ酸塩材料および金属酸化物材料の少なくともひとつからなる請求項１から６のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項８】
上記黒体材料の平均粒径が、１．０μｍ以下であり、
上記黒体材料を含む層の厚さは、１μｍ以上５μｍ以下である請求項１から７のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項９】
上記黒体材料の平均粒径が、０．５μｍ以下である請求項８に記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
上記黒体材料の含有量は、上記黒体材料を含む層の６０重量％以上８０重量％以下である請求項１から９のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１１】
上記内層フィルムの厚みが、１０μｍ以上５０μｍ以下である請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項１２】
上記電池素子は、上記外装材に形成された電池素子収容部に収容され、上記電池素子の周辺部が封止されている請求項１から１１のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１３】
上記外装材は、電池素子収容部が設けられた軟質ラミネートフィルムと、該軟質ラミネートフィルム上に上記電池素子収容部を覆うようにして重ねられる硬質ラミネートフィルムとからなる請求項１から１１のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１４】
上記電池素子に含まれる電解質は、電解液と、該電解液を保持する高分子化合物を含む保持体とを含有する請求項１から１３のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１５】
上記黒体材料を含む層のＣＭＹ値は、Ｃ（ｃｙａｎ）、Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（ｙｅｌｌｏｗ）のいずれも７０以上である請求項１から１４のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１６】
上記黒体材料を含む層は、添加剤をさらに含んでいる請求項１から１５のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１７】
上記金属層の厚みは、５０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１から１６のいずれかに記載の非水電解質電池。
【請求項１８】
上記外層フィルムは、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）のいずれかを含む請求項１に記載の非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非水電解質電池に関し、特に、高い放熱性を有する非水電解質電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の移動情報端末の小型・軽量化が急速に進展しており、その駆動電源としての電池にはさらなる高容量化が要求されている。リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような移動情報端末の駆動電源として広く利用されている。
【０００３】
従来のリチウムイオン電池に関する安全性の技術開発は、様々な誤使用時の状況を想定して行われてきた。発熱抑制の観点では、さらに大きく二つに分けられて、電池材料物性の改善と、電池の構造・機構の利用とがある。難燃性の電解液の開発、発熱量の小さい正極・負極活物質の採用などが前者の領域に入り、外部の保護回路による過充電・過放電の防止、安全弁によるガス噴出時の内圧減少などが後者に入る。
【０００４】
例えば下記の特許文献１のように、熱伝導を改善するための構造に関し、陽極および陰極の一方を金属パッケージと熱接触させるようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０８４３９号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１９８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、放熱促進に関しては、電池内部の熱伝導および電池外表面と外部雰囲気との熱伝達のみに目が向けられていたため、新たな一手が出せずじまいの状況であった。安全性の高い電池材料の採用は、電池の容量といった性能面とのトレードオフの関係や新物質探索にかかる期間を考えるとなかなか難しいのが現状であった。一方、新たな電池構造・機構による発熱の防止も次の一手が待たれていた。
【０００７】
安全性技術開発のもう一つのアプローチである放熱促進という観点では、熱伝導率の良い電池材料を採用することがこの目的につながると考えられる。しかし、これも性能面とのトレードオフ関係のため、たやすく変更することはできなかった。
【０００８】
ところで、放熱には、熱伝導および熱伝達という、温度差に比例した熱流束によって熱を逃がすほかに、温度の４乗の差に比例した熱流束を与える熱輻射という現象が知られているが、この現象を利用しようとする試みはほとんどなされてこなかった。その背景には、輻射は問題としている温度が室温に比べて極めて大きい数千度という場合に支配的になるので、せいぜい数百度の電池の内部発熱には効果がないのではないかという先入観があったと推測される。
【０００９】
この発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、電池の放熱性を向上させることができ、電池内部において発熱した場合にも高い安全性を発揮することができる非水電解質電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、第１の発明は、
電池素子と、
電池素子を外装する外装材からなり、
外装材が、外層フィルムと、黒体材料を含み、放射率が０．６以上である層と、金属層と、内層フィルムとを少なくとも備え、
黒体材料を含む層は、外層フィルムと金属層との間に備えられている非水電解質電池である。
第２の発明は、
電池素子と、
電池素子を外装する外装材からなり、
外装材が、保護層と、黒体材料を含み、放射率が０．６以上である層と、金属層と、熱融着層とを少なくとも備え、
黒体材料を含む層は、保護層と金属層との間に備えられている非水電解質電池である。
【００１１】
外装材は、外層フィルムと、金属箔と、内層フィルムとを少なくとも備え、外層フィルムおよび内層フィルムの少なくとも一方に黒体材料を含むか、もしくは、外層フィルムと金属箔との間または金属箔と外層フィルムとの間に、黒体材料を含む黒体材料層を備えることが好ましい。
【００１２】
黒体材料を含む層が、金属箔と外層フィルムとの間にあるか、もしくは黒体材料が外層フィルムに含まれることが好ましい。
【００１３】
この発明で用いられる黒体材料は、炭素材料、ケイ酸塩材料および金属酸化物材料の少なくともひとつからなり、黒体材料の平均粒径は、１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
この発明では、黒体材料を含む層をラミネートフィルムに設けて、電池素子の外装材とすることにより、放射による放熱性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、非水電解質電池の温度上昇を抑制して、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施の形態の非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態の電池素子の一構成例を示す断面図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態の非水電解質電池に用いる外装材の一構成例を示す断面図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態の非水電解質電池に用いる外装材の他の構成例を示す断面図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の非水電解質電池に用いる外装材の他の構成例を示す断面図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態の非水電解質電池に用いる外装材の他の構成例を示す断面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態の非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【図８】この発明の第２の実施の形態の非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【図９】この発明の第２の実施の形態の非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【図１０】この発明の第２の実施の形態の非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
（１）第１の実施の形態（ラミネートフィルムにより外装された非水電解質電池の例）
（２）第２の実施の形態（硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとにより外装された非水電解質電池の例）
【００１８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）非水電解質電池の構成
まず、この発明の一実施の形態に係る非水電解質電池の構成について説明する。図１は非水電解質電池２０の構成を示す分解斜視図、図２は図１に示した非水電解質電池２０の主要部のＩ−Ｉ線に沿った断面の構成を示す断面図である。なお、ここで説明する非水電解質電池２０は、例えば、負極の容量が軽金属（例えばリチウム）の吸蔵および放出に伴う容量成分により表されるものであり、いわゆるリチウムイオン二次電池である。
【００１９】
この非水電解質電池２０は、図１に示したように、正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂが取り付けられた電池素子１０がフィルム状のラミネートフィルム１７の内部に収納された薄型の電池構造を有している。非水電解質電池２０は、電池素子１０がラミネートフィルム１７に形成された電池素子を収容するための凹部である電池素子収容部１８に収容されて外装され、電池素子１０の周辺部が封止されることにより作製されている。ラミネートフィルム１７は、電池素子１０に対向する面に樹脂材料からなる熱融着層を有している。そして、熱融着層同士を対向させた２層のラミネートフィルム１７を金属等からなるヒータブロックで挟み込むことにより、熱融着層同士を溶融させてラミネートフィルム１７が接着される。ラミネートフィルム１７の詳細な構成については後述する。
【００２０】
［電池素子の構成］
以下、電池素子１０の構成について説明する。
【００２１】
この発明の電池素子１０は、図２に断面を示すように、帯状の正極１１と、セパレータ１３と、帯状の負極１２と、セパレータ１３とを順に積層し、長手方向に巻回されている。電池素子１０からは、正極１１と接続された正極端子１５Ａおよび負極１２と接続された負極端子１５Ｂ（以下、特定の端子を指さない場合は電極端子１５とする）が導出されている。正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂと、外装部材として電池素子１０を外装するラミネートフィルム１７との間には、接着性を向上させるための封止部材である密着部材１６が配置される。密着部材１６は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂フィルムを用いることができる。また、金属からなる電極端子１５との接着性の高い、変性された樹脂材料からなる樹脂フィルムを用いてもよい。
【００２２】
正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂは、例えば、いずれもラミネートフィルム１７の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極端子１５Ａは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料により構成されており、薄板状あるいは網目状の構造を有している。アルミニウム（Ａｌ）は、不動態化して溶解せず、また電気伝導性が良いため好ましい。負極端子１５Ｂは、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）あるいはステンレスなどの金属材料により構成されており、薄板状あるいは網目状の構造を有している。銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）あるいはステンレスなどは、リチウムと合金化しないため好ましい。中でも、銅は高い電気伝導性を有するため特に好ましい。
【００２３】
［正極］
正極１１は、例えば、正極集電体１１Ａの両面に正極活物質層１１Ｂが設けられたものである。正極集電体１１Ａは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料により構成されている。正極活物質層１１Ｂは、正極活物質と、結着剤とを含んでおり、必要に応じてさらに導電剤などを含んでいてもよい。
【００２４】
正極活物質は、電極反応物質であるリチウムを吸蔵および放出することが可能であり、その反応電位が対リチウムで例えば３〜４．５Ｖにある正極材料のいずれか１種または２種以上を含んでいる。このような正極材料としては、例えば、リチウムを含む複合酸化物が挙げられる。具体的には、リチウムと遷移金属との複合酸化物として、層状構造を有するコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）あるいはこれらを含む固溶体（ＬｉＮｉxＣｏyＭｎzＯ2；式中、ｘ、ｙおよびｚの値はそれぞれ０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１，０＜ｚ＜１，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）を用いることができる。
【００２５】
そして、正極材料として、スピネル構造を有するマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）あるいはその固溶体（Ｌｉ（Ｍｎ2-vＮｉv）Ｏ4；式中、ｖの値はｖ＜２である。）などを用いることもできる。さらに、正極材料として、例えば、オリビン構造を有するリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）などのリン酸化合物を用いることもできる。高いエネルギー密度が得られるからである。なお、正極材料は、上述の材料の他、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムあるいは二酸化マンガンなどの酸化物や、二硫化鉄、二硫化チタンあるいは硫化モリブデンなどの二硫化物や、硫黄や、ポリアニリンあるいはポリチオフェンなどの導電性高分子であってもよい。
【００２６】
正極結着剤としては、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を成分とする重合体を含有している。電解質層１４と同様にフッ化ビニリデンを一成分として含有することにより、正極１１に対する電解質層１４の密着性が向上するからである。この重合体は、ホモ重合体（ポリフッ化ビニリデン）であってもよいし、フッ化ビニリデンを一成分とする共重合体であってもよい。正極活物質層１１Ｂにおける正極結着剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、１重量％以上１０重量％以下の範囲内である。この含有量は、正極結着剤を構成する重合体の重量平均分子量が大きい場合には小さいことが好ましく、一方、重量平均分子量が小さい場合には大きいことが好ましい。なお、結着剤は、例えば、上述したフッ化ビニリデンを成分とする重合体と共に、他の１種または２種以上の重合体や共重合体を含んでいてもよい。導電剤としては、例えば、黒鉛やアセチレンブラックなどの炭素材料が挙げられる。
【００２７】
［負極］
負極１２は、例えば、負極集電体１２Ａの両面に負極活物質層１２Ｂが設けられたものである。負極集電体１２Ａは、例えば、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料により構成されている。負極活物質層１２Ｂは、負極活物質と、負極結着剤とを含んでおり、必要に応じてさらに導電剤（例えば炭素材料）などを併せて含んでいてもよい。
【００２８】
負極活物質は、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んでいる。この負極材料としては、例えば、炭素材料、金属や金属酸化物、珪素、あるいは高分子材料などが挙げられる。炭素材料としては、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維および活性炭などの炭素材料のいずれか１種または２種以上を用いることができる。特に、天然黒鉛、人造黒鉛などの黒鉛類は、化学的安定性に富みリチウムイオンの脱挿入反応も繰り返し安定して起こすことができ、また工業的にも容易に入手出来るため、リチウムイオン電池に広く使われている。なお、黒鉛の種類としては、例えば、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、カーボンファイバーあるいはコークスなどの人造黒鉛や天然黒鉛などが挙げられる。炭素材料は、リチウムの吸蔵および放出に伴う結晶構造の変化が非常に少なく、しかも導電剤としても機能するので好ましい。
【００２９】
また、負極材料としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として含む材料が挙げられる。この種の材料は、高いエネルギー密度が得られるので好ましい。この負極材料は、金属元素あるいは半金属元素の単体、合金あるいは化合物のいずれでもよく、これらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有するものでもよい。なお、この発明における合金には、２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素および１種以上の半金属元素を含むものも含まれる。もちろん、合金は非金属元素を含んでいてもよい。この組織には、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物あるいはそれらの２種以上が共存するものがある。
【００３０】
金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として含む材料としては、例えば、ケイ素あるいはスズを含む材料が挙げられる。リチウムを吸蔵および放出する能力が大きいため、高いエネルギー密度が得られるからである。これらは単独で用いられてもよいし、複数種が混合されて用いられてもよい。
【００３１】
この材料の具体例としては、スズを第１の構成元素とし、それに加えて第２および第３の構成元素を含むものが好ましく、中でも、スズ、コバルトおよび炭素を構成元素として含むもの（ＣｏＳｎＣ材料）が好ましい。より高いエネルギー密度が得られると共に、優れたサイクル特性が得られるからである。このＣｏＳｎＣ含有材料は、必要に応じてさらに他の構成元素を含んでいてもよい。電池容量およびサイクル特性がより向上するからである。
【００３２】
また、上述した材料の具体例としては、スズの単体、合金あるいは化合物、またはケイ素の単体、合金あるいは化合物が挙げられる。この場合には、例えば、負極活物質層１２Ｂが気相法、液相法、溶射法、焼成法あるいはそれらの２種以上の方法を用いて形成されたものであり、その負極活物質層１２Ｂと負極集電体１２Ａとが界面の少なくとも一部において合金化していることが好ましい。充放電に伴う膨張や収縮に起因して負極活物質層１２Ｂが破壊されにくくなると共に、負極集電体１２Ａと負極活物質層１２Ｂとの間において電子伝導性が向上するからである。なお、気相法としては、例えば、物理堆積法あるいは化学堆積法、より具体的には真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition ）法あるいはプラズマ化学気相成長法などが挙げられる。液相法としては、電気鍍金あるいは無電解鍍金などの公知の手法を用いることが可能である。焼成法とは、例えば、粒子状の負極活物質と結着材などとを混合して溶剤に分散させることにより塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。焼成法に関しても公知の手法が使用可能であり、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法あるいはホットプレス焼成法などが挙げられる。
【００３３】
負極結着剤としては、例えばフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を用いることができる。
【００３４】
この二次電池では、負極活物質の充電容量が正極活物質の充電容量よりも大きくなることにより、完全充電時においても負極１２にリチウム金属が析出しないように、正極１１と負極１２と間において充電容量の大小関係が調整されている。
【００３５】
［セパレータ］
セパレータ１３は、正極１１と負極１２とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させるものである。このセパレータ１３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレン（ＰＥ）などの合成樹脂からなる多孔質膜や、セラミックからなる多孔質膜などにより構成されている。セパレータ１３は、これらの２種以上の多孔質膜が積層されたものであってもよい。
【００３６】
［電解質］
電解質１４は、電解液と、この電解液を保持する高分子化合物を含む保持体とを含有しており、いわゆるゲル状となっている。電解液は、電解質塩と、この電解質塩を溶解する溶媒とを含んでいる。電解質塩としては、リチウム塩を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、リチウム塩としては、例えば六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、六フッ化アンチモン酸リチウム（ＬｉＳｂＦ6）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、四塩化アルミニウム酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4）などの無機リチウム塩や、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2）、リチウムビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2）、およびリチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3）などのパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体などが挙げられ、これらを１種単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することも可能である。中でも、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）は、高いイオン伝導性を得ることができると共に、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。
【００３７】
溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンあるいはε−カプロラクトンなどのラクトン系溶媒、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレン、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸ジエチルなどの炭酸エステル系溶媒、１，２−ジメトキシエタン、１−エトキシ−２−メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフランあるいは２−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒、スルフォラン系溶媒、リン酸類、リン酸エステル溶媒、またはピロリドン類などの非水溶媒が挙げられる。溶媒は、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３８】
また、溶媒として、環状エステルまたは鎖状エステルの水素の一部または全部がフッ素化された化合物を含むことが好ましい。このフッ素化された化合物としては、ジフルオロエチレンカーボネート（４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オン）を用いることが好ましい。負極活物質としてケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの化合物を含む負極１４を用いた場合であっても、充放電サイクル特性を向上させることができ、特にジフルオロエチレンカーボネートがサイクル特性改善効果に優れるからである。
【００３９】
高分子化合物は、溶媒を吸収してゲル化するものであればよく、例えば、ポリフッ化ビニリデンあるいはビニリデンフルオロライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ素系高分子化合物、ポリエチレンオキサイドあるいはポリエチレンオキサイドを含む架橋体などのエーテル系高分子化合物、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレンオキサイドあるいはポリメチルメタクリレートを繰返し単位として含むものなどが挙げられる。高分子化合物には、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。特に、酸化還元安定性の点からは、フッ素系高分子化合物が望ましく、中でも、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとを成分として含む共重合体が好ましい。
【００４０】
［ラミネートフィルム］
ラミネートフィルム１７は、金属箔の両面に樹脂フィルムが設けられたものである。また、ラミネートフィルム１７は、黒体放射を利用できる特性を有する黒体材料を含む層を有している。以下、ラミネートフィルムについて詳細に説明する。
【００４１】
ラミネートフィルム１７としては、例えば、保護層としての外層フィルム、金属箔、および熱融着層としての内層フィルムの構成が基本とされる。そして、各層の間に接着層を設けることもできる。この発明では、黒体放射を利用できる特性を有する黒体材料を含む黒体材料層を設けるか、もしくは外層フィルム、内層フィルムおよび接着層の少なくとも１つに黒体材料を含有するようにしたものである。また、必要に応じ、包装材料の強度などの付加特性を与えるために、外層と金属箔もしくは内層と金属箔の間に中間樹脂層を負荷した構成も採用することが出来る。この場合、樹脂の特性にも制限は無く、包装材料に与えたい特性に応じて樹脂特性（例えば樹脂の種類、機械的特性、厚み、結晶化度、多層化など）を選定することができる。
【００４２】
ラミネートフィルム１７としては、例えば下記の構成が挙げられる。
（１）外層フィルム／黒体材料層／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（２）外層フィルム／接着層／黒体材料層／金属箔／接着層／内層フィルム
（３）黒体材料を分散させた外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（４）外層フィルム／黒体材料を分散させた接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（５）外層フィルム／黒体材料層／外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（６）外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料層／内層フィルム
（７）外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料層／接着層／内層フィルム
（８）外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料を分散させた内層フィルム
（９）外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料を分散させた接着層／内層フィルム
【００４３】
この非水電解質電池２０は、例えば、内層フィルムが電池素子１０に対向し、２枚の矩形型のラミネートフィルム１７の外縁部同士が融着あるいは接着剤によって互いに接着された構造を有している。
【００４４】
ここで、黒色を有する黒体材料としては、グラファイト類、フラーレン類などの炭素材料、ケイ酸塩材料、鉄の酸化物（マグネタイト型四酸化三鉄）、銅（Ｃｕ）とクロム（Ｃｒ）の複合酸化物または銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）の複合酸化物などの黒色金属酸化物材料等を用いることができる。具体的には、カーボンブラック、黒鉛、アニリンブラック、鉄黒（ＦｅＯＦｅ2Ｏ3）、クロマイト系スピネル固溶体等を用いることができる。また、黒体放射を利用することが出来る特性が充分に有ればその他の材料も使用することが出来る。
【００４５】
なお、黒色であるということは、ＣＭＹカラーモデルにおいて、Ｃ（ｃｙａｎ）、Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（ｙｅｌｌｏｗ）のいずれも７０以上である色をいう。
【００４６】
黒体材料の粉体の平均粒子径としては１．０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下が望ましい。黒体材料層を設ける場合には、できるだけ薄い層とすることにより外層材料としての特性の低下を抑制することができる。また、放射量は表面積に比例する。これらの理由から、粒子径は細かい方が好ましい。
【００４７】
以下、各構成について、詳細に説明する。
【００４８】
（ａ）黒体材料層を設ける場合
以下、黒体材料層を設ける構成（例えば（１）、（２）、（５）、（６）および（７））について説明する。例えば（１）の構成を図３に示す。図３に示すように、（１）の構成を有するラミネートフィルム１７は、金属箔１７ａと、外層フィルム１７ｂと、内層フィルム１７ｃと、黒体材料層１７ｄと、接着層１７ｅとからなる。
【００４９】
黒体材料層１７ｄは、黒体材料およびベース樹脂からなり、単独で放射率０．６以上となるものである。黒体材料層１７ｄには、必要に応じて添加剤が添加される。ベース樹脂としては、例えばアクリルエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂を用いることができる。添加剤としては、硬化剤、酸化防止剤等を用いることができる。
【００５０】
なお、放射率は、アルミニウム（Ａｌ）箔の表面に黒体材料を含む材料を厚さ１０μｍで形成し、形成した黒体材料含有層の表面の放射率を反射測定法で求めた。放射率は、ＦＴ−ＩＲ（Fourier Transform Infrared Spectrometer）赤外分光光度計を用いて４μｍ〜２４μｍ（２５００ｃｍ-1〜４００ｃｍ-1）の波長領域の反射強度平均を求めて反射率を測定し、（１−反射率）から放射率（０以上１以下）を求めた。
【００５１】
ここで、放射率は黒体材料の種類によって決定される。一方、黒体材料が同じ材料であれば、黒体材料含有層の厚さが変わる場合には放射率は変化しないものの、放射量が変化する。このため、厚さ１０μｍの黒体材料含有層から測定した放射率は、含まれる黒体材料が同じ材料であれば、例えば厚さ２μｍで形成した黒体材料層と同等の放射率とすることができる。
【００５２】
また、黒体材料層１７ｄの厚さは、外装体としての特性低下を抑制する観点から、１μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。黒体材料層１７ｄは、放射率０．６以上の条件下でできるだけ薄く構成することが好ましい。
【００５３】
金属箔１７ａとしては、外装材の強度向上の他、水分、酸素、光の浸入を防ぎ、電池素子１０を守る機能を有している。金属箔１７ａとしては軟質の金属材料が用いられ、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳＵ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ならびに、スズ（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）およびニッケル（Ｎｉ）のいずれかをめっきした鉄（Ｆｅ）等を材料として適宜用いることができる。中でも、例えば焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ  Ａ８０２１Ｐ−Ｏ）または（ＪＩＳ  Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）等を用いるのが好ましい。
【００５４】
金属箔１７ａの厚みは、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。５０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、ラミネートフィルム１７の厚さが増してしまい、非水電解質電池２０の体積効率の低下につながってしまう。
【００５５】
外層フィルム１７ｂとしては、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などを要し、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等を用いることができる。
【００５６】
外層フィルム１７ｂの厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましい。外層フィルムが厚すぎる場合、放熱性が低下する。また、外層フィルムが薄すぎる場合、保護層としての機能が低下するおそれがある。
【００５７】
外層フィルム１７ｂの外表面には必要に応じて文字や模様などが記載されていてもよい。また、黒体材料層１７ｄを文字や模様などを抜いて塗布して形成しても良い。文字や模様の色、形状あるいは配置は特に限定されず、文字や模様が外表面の一部に集中している必要もない。これらの文字や模様の態様にかかわらず、外表面に現れた黒体材料の面積の分、放熱効果が現れる。放熱効果と合わせて文字や模様の設計が必要である。
【００５８】
内層フィルム１７ｃは、熱や超音波で溶けて互いに融着する部分であり、ポリプロピレン（ＰＰ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を用いることができる。なお、これらから複数種類選択して用いることも可能である。そして、ポリエチレン（ＰＥ）としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が使用可能である。
【００５９】
内層フィルム１７ｃの厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。内層フィルム１７ｃが厚すぎる場合、電池素子１０から金属箔１７ａまでの熱伝導が遅く、放熱性が低下してしまう。また、内層フィルム１７ｃが薄すぎる場合、電池素子１０を外装して封止する際の封止性が低下してしまう。
【００６０】
接着層１７ｅに用いる接着材料としては、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂など、ラミネートフィルムの製造に従来から使用される接着剤を用いることができる。また、金属に対して熱接着効果のある樹脂材料を用いるのであれば、熱ローラーにより直接接着することもでき、溶融もしくは溶剤で希釈した樹脂材料を押し出しなどによりコートすることでも接合することができる。
【００６１】
黒色材料層１７ｄを設ける構成では、従来の基本構成に新たに黒色材料層１７ｄを設けるのみであるため、基本構成と比べても特性の差が小さく、生産、使用が容易である。また、接着層１７ｅは必ずしも必要でなく、積層に必要な場合に使用すればよい。
【００６２】
（ｂ）黒体材料を分散させた外層フィルムを用いる場合
以下、黒体材料を分散させた外層フィルムを用いる構成（例えば（３））について説明する。（３）の構成を図４に示す。図４に示すように、（３）のようなラミネートフィルム１７は、金属箔１７ａと、黒体材料を分散させた外層フィルム１７ｂ’と、内層フィルム１７ｃと、接着層１７ｅとからなる。
【００６３】
黒体材料を分散させた外層フィルム１７ｂ’としては、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等の材料に、黒体材料を分散させて形成したフィルムを用いることができる。
【００６４】
このとき、外層フィルム１７ｂ’は、単独で放射率０．６以上となるものである。外層フィルム１７ｂ’における黒体材料の含有量は、外層フィルム１７ｂ’の５０重量％以上８０重量％以下が好ましい。黒体材料の含有量が少なすぎる場合、放熱性が低下してしまう。また、黒体材料の含有量が多すぎる場合、外層フィルムの強度や機能が低下するおそれがある。
【００６５】
また、黒体材料を分散させた外層フィルム１７ｂ’を用い、黒体材料層を設けない以外は、（ａ）と同様の構成とすることができる。また、接着層１７ｄは必ずしも必要でなく、積層に必要な場合に使用すればよい。
【００６６】
（ｃ）黒体材料を分散させた内層フィルムを用いる場合
以下、黒体材料を分散させた内層フィルムを用いる構成（例えば（８））について説明する。（８）の構成を図５に示す。図５に示すように、（８）のようなラミネートフィルム１７は、金属箔１７ａと、外層フィルム１７ｂと、黒体材料を分散させた内層フィルム１７ｃ’と、接着層１７ｅとからなる。
【００６７】
黒体材料を分散させた内層フィルム１７ｃ’としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等の材料に、黒体材料を分散させて形成したフィルムを用いることができる。
【００６８】
このとき、内層フィルム１７ｃ’とは、単独で放射率０．６以上となるものである。内層フィルム１７ｃ’における黒体材料の含有量は、内層フィルムの６０重量％以上８０重量％以下が好ましい。黒体材料の含有量が少なすぎる場合、放熱性が低下してしまう。また、黒体材料の含有量が多すぎる場合、内層フィルムの強度や機能が低下するおそれがある。
【００６９】
また、黒体材料を分散させた内層フィルム１７ｃ’を用い、黒体材料層１７ｄを設けない以外は、（ａ）と同様の構成とすることができる。また、接着層１７ｅは必ずしも必要でなく、積層に必要な場合に使用すればよい。
【００７０】
（ｄ）黒体材料を分散させた接着層を設ける場合
以下、黒体材料を分散させた接着層を用いる構成（例えば（４）、（９））について説明する。一例として、（４）の構成を図６に示す。図６に示すように、（４）のようなラミネートフィルム１７は、金属箔１７ａと、外層フィルム１７ｂと、内層フィルム１７ｃと、黒体材料を分散させた接着層１７ｅ’とからなる。
【００７１】
黒体材料を分散させた接着層１７ｅ’は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等の材料に、黒体材料を分散させた接着剤により形成することができる。このとき、接着層１７ｅ’は、単独で放射率０．６以上となるものである。接着層１７ｅ’における黒体材料の含有量は、接着層１７ｅ’の６０重量％以上８０重量％以下が好ましい。黒体材料の含有量が少なすぎる場合、放熱性が低下してしまう。また、黒体材料の含有量が多すぎる場合、接着層の機能が低下するおそれがある。
【００７２】
黒体材料を分散させた接着材を用いて接着層１７ｅ’を形成し、黒体材料層を設けない以外は、（ａ）と同様の構成とすることができる。
【００７３】
以上のように、黒体材料を含む層を有するラミネートフィルム１７を用いることにより、黒体放射を利用した外部への放熱効果を高めることができる。また、上述の（１）〜（９）の構成において、黒体材料を含む層を金属箔１７ａの外側（電池素子１０を外装した場合に、電池外側にあたる方向）に設けた（１）ないし（４）の構成とすることがより好ましい。黒体材料を含む層を金属箔の外側に設けた方が、放熱した熱が外表面に伝播するまでの時間を短縮することができるためであると考えられる。
【００７４】
また、黒体材料を含む層を金属箔の外側に設けることにより、ラミネートフィルム１７の外層フィルム側からの外観を黒色とすることができる。これにより、ラミネートフィルム１７に生じたピンホールやクラックの検出が容易となるためより好ましい。
【００７５】
（１−２）非水電解質電池の製造方法
この非水電解質電池２０は、例えば、以下の手順により製造することができる。
【００７６】
［正極の作製］
上述の正極活物質、結着剤、導電剤を均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。次いで、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体１１Ａ上に均一に塗布した後、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより正極活物質層１１Ｂが形成される。正極活物質層１１Ｂは、例えば正極集電体１１Ａの両面に設けられる。電池素子１０の構造に応じて、正極集電体１１Ａの一面に正極活物質層１１Ｂを設けるようにしてもよい。なお、溶剤としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン等が用いられる。最後に、正極集電体１１Ａ上の正極活物質層１１Ｂの未形成部分に、正極端子１５Ａを取り付ける。
【００７７】
［負極の作製］
負極活物質と、上述の二成分系共重合体からなる結着剤を均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。ここで、負極活物質および結着剤は均一に分散していればよく、その混合比は問わない。また、必要に応じて導電剤を加えてもよい。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布し、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層が形成される。ここで、負極活物質層１２Ｂは、正極１１の構成と同様に、負極集電体１２Ａの少なくとも一方の面に設ければよい。最後に、負極集電体１２Ａ上の負極活物質層１２Ｂの未形成部分に、負極端子１５Ｂを取り付ける。
【００７８】
［電池素子の作製］
上述のようにして作製した正極１１の正極活物質１１Ｂの表面、および負極１２の負極活物質層１２Ｂの表面に、それぞれゲル状の電解質層１４を形成する。まず、電解液、高分子化合物および希釈溶剤を含むゾル状の前駆溶液を調製する。高分子化合物としては、三成分系共重合体からなる材料を用いる。続いて、ゾル状の前駆溶液を正極活物質層１１Ｂおよび負極活物質層１２Ｂのそれぞれの表面に塗布し、その後、前駆溶液中の希釈溶剤を揮発させる。これにより、ゲル状の電解質層１４を形成する。
【００７９】
続いて、電解質層１４が設けられた正極１１および負極１２をセパレータ１３を介して積層させたのち、長手方向に巻回する。このとき、保護テープ１９によって、巻回された電極等を固定する。これにより、電池素子１０を形成する。
【００８０】
［ラミネートフィルムの作製］
（ａ）黒体材料層を設ける場合
黒体材料層１７ｄは、例えば黒体材料とベース樹脂に溶剤を加えた塗料を外層フィルム１７ｂ、内層フィルム１７ｃ、もしくは金属箔１７ａに塗布もしくは吹き付け、溶剤を除去する形で形成される。このとき用いられる溶剤としては、例えばトルエン、酢酸エチル、キシレンおよび２−ブタノンを用いることができる。
【００８１】
続いて、外層フィルム１７ｂと、金属箔１７ａと、内層フィルム１７ｃとを例えば接着層１７ｅを介して貼着し、ラミネートフィルム１７とする。このとき、外層フィルム１７ｂ、金属箔１７ａ、もしくは内層フィルム１７ｃの一面に形成された黒体材料層１７ｄが所望の位置にくるように調整する。
【００８２】
（ｂ）黒体材料を分散させた外層フィルムを用いる場合
外層フィルム１７ｂ’の製膜時に、フィルム材料に黒体材料を混合させて外層フィルム１７ｂ’を形成する。続いて、外層フィルム１７ｂ’と、金属箔１７ａと、内層フィルム１７ｃとを例えば接着層１７ｅを介して貼着し、ラミネートフィルム１７とする。
【００８３】
（ｃ）黒体材料を分散させた外層フィルムを用いる場合
内層フィルム１７ｃ’の製膜時に、フィルム材料に黒体材料を混合させて内層フィルム１７ｃ’を形成する。続いて、外層フィルム１７ｂと、金属箔１７ａと、内層フィルム１７ｃ’とを例えば接着層１７ｅを介して貼着し、ラミネートフィルム１７とする。
【００８４】
（ｄ）黒体材料を分散させた接着層を設ける場合
黒体材料を混合させた接着剤を用い、外層フィルム１７ｂと、金属箔１７ａと、内層フィルム１７ｃとを例えば接着層１７ｅ’を介して貼着し、ラミネートフィルム１７とする。
【００８５】
続いて、ラミネートフィルム１７に、深絞りにより内層フィルム１７ｃ側から外層フィルム１７ａ側に向けて電池素子収容部１８を形成する。そして、電池素子収容部１８に電池素子１０を収容し、ラミネートフィルム１７で電池素子１０を外装して、電池素子１０の外縁部同士を熱融着などで接着させることにより電池素子１０を封入する。その際、正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂとラミネートフィルム１７との間に、密着部材１６を挿入する。これにより、図１および図２に示した非水電解質電池２０が完成する。
【００８６】
（２）第２の実施の形態
（２−１）非水電解質電池の構成
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の電池素子１０を用い、硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとを用いて電池素子１０を外装した非水電解質電池３０について説明する。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成の部分については説明を省略する。
【００８７】
第２の実施の形態では、電池素子を硬質ラミネートフィルムおよび軟質ラミネートフィルムで外装したものを非水電解質電池と称し、非水電解質電池に回路基板を接続し、トップカバーおよびリアカバーを嵌合したものを電池パックと称する。電池パックおよび非水電解質電池において、正極端子および負極端子導出側をトップ部、トップ部と対向する側をボトム部、それ以外をサイド部と称する。また、サイド部方向の長さを幅方向、トップ部−ボトム部方向の長さを高さと称する。
【００８８】
（２−１）電池パックの構成
図７に、この発明の第２の実施の形態による電池パック４０の一構成例を示す。電池パック４０は、例えば、角形または扁平型を有するリチウムイオンポリマー二次電池の電池パックであって、図７に示すように、両端が開放されて開口が形成されており、外装材内に電池素子１０が収納されてなる非水電解質電池３０と、非水電解質電池３０の両端の開口にそれぞれ嵌合されたトップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂとを備える。
【００８９】
図８に、第２の実施の形態における非水電解質電池３０の製造途中の状態を示す。外装材は、全体としては板状を有し、面方向から見ると矩形状を有する硬質ラミネートフィルム２６と、硬質ラミネートフィルム２６よりもサイド部方向の長さが短い矩形状を有する軟質ラミネートフィルム２７からなる。非水電解質電池３０の両端の開口は、全体としては矩形状を有し、その両短辺が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。
【００９０】
非水電解質電池３０は、電池素子収容部２８が設けられた軟質ラミネートフィルム２７と、電池素子収容部２８に収納された電池素子１０と、電池素子１０を収納した電池素子収容部２８の開口を覆うように設けられた硬質ラミネートフィルム２６とからなる。
【００９１】
また、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とが封止された封止部からは、電池素子１０の正極および負極とそれぞれ電気的に接続された正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂが導出されている。
【００９２】
トップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂは、非水電解質電池３０の両端の開口に嵌合可能な形状を有し、具体的には、正面から見ると、全体としては矩形状を有し、その両短辺が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。なお、正面とは、トップ側から非水電解質電池３０を見る方向を示している。
【００９３】
以下、図７ないし図１０を参照しながら、外装材、回路基板ならびにトップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂについて説明する。
【００９４】
［外装材］
図７および図８に示すように、この外装材は、電池素子１０を収納するための電池素子収容部２８が設けられた軟質ラミネートフィルム２７と、この軟質ラミネートフィルム２７上に電池素子収容部２８を覆うようにして重ねられる硬質ラミネートフィルム２６とからなる。
【００９５】
以下、硬質ラミネートフィルム２６について説明する。
【００９６】
硬質ラミネートフィルム２６は、矩形状であって、互いに等しい長さのトップ側長辺３６ａおよびボトム側長辺３６ｂと、互いに等しい長さの両サイド側短辺３６ｃおよび３６ｄとを有する。図９に示すように、硬質ラミネートフィルム２６のトップ側長辺３６ａおよびボトム側長辺３６ｂの長さは、電池素子１０が収納された電池素子収容部２８を包み込んだ状態において、両サイドの短辺３６ｃおよび３６ｄ同士が当接するか、わずかな隙間を隔てて対向するように設定されている。
【００９７】
また、硬質ラミネートフィルム２６のトップ側長辺３６ａには、図８に示すように、切り欠き部３８が設けられていてもよい。切り欠き部３８は、図７に示すように、非水電解質電池３０の正面から見て両短辺に位置するように設けられる。切り欠き部３８を設けることにより、トップカバー２５ａの嵌合を容易にすることができる。
【００９８】
硬質ラミネートフィルム２６は、金属箔２６ａが硬質の金属箔からなる以外は、ラミネートフィルム１７と同様の構成とされる。すなわち、金属箔２６ａと、外層フィルム２６ｂと、内層フィルム２６ｃとを少なくとも備え、例えば上述の（１）のように、黒体材料層２６ｄが設けられた構成となっている。また、ラミネートフィルム１７のように、（２）ないし（９）のいずれかの構成と同様の構成とされていてもよい。
【００９９】
硬質ラミネートフィルム２６における金属箔２６ａは、曲げた後の形状を維持し、外部からの変形に耐える機能を有し、硬質の金属材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）あるいはニッケル（Ｎｉ）を材料として適宜用いることができる。中でも、アルミニウム（Ａｌ）およびステンレス（ＳＵＳ）が最も好適であり、特に、焼きなまし処理なしの硬質アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ３００３Ｐ−Ｈ１８）または（ＪＩＳ  Ａ３００４Ｐ−Ｈ１８）、もしくはオーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４）等を用いるのが好ましい。
【０１００】
金属箔２６ａの厚みは、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。５０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、硬質ラミネートフィルム２６の厚さが増してしまい、電池パック４０の体積効率の低下につながってしまう。
【０１０１】
以下、軟質ラミネートフィルム２７について説明する。
【０１０２】
軟質ラミネートフィルム２７の積層構造は、ラミネートフィルム１７と同様の構成とされる。すなわち、金属箔２７ａと、外層フィルム２７ｂと、内層フィルム２７ｃとを少なくとも備え、例えば上述の（１）の構成のように、黒体材料層２７ｄが設けられた構成となっている。また、ラミネートフィルム１７のように、（２）ないし（９）のいずれかの構成と同様の構成とされていてもよい。
【０１０３】
軟質ラミネートフィルム２７は矩形状であって、互いに等しい長さのトップ側長辺３７ａおよびボトム側短辺３７ｂと、互いに等しい長さの両サイド側長辺３７ｃおよび３７ｄとを有し、中央部には電池素子１０を収納する電池素子収容部２８が絞り加工等により形成されている。軟質ラミネートフィルム２７のトップ側長辺３７ａおよびボトム側短辺３７ｂの長さは、電池素子１０が収納された電池素子収容部２８の幅よりも大きくなるように設定されている。なお、一実施形態では、軟質ラミネートフィルム２７のトップ側およびボトム側の対向する２辺を長辺とし、サイド側の対向する２辺を短辺としているが、電池素子１０の形状によってはトップ側およびボトム側を短辺、サイド側を長辺としてもよい。
【０１０４】
また、軟質ラミネートフィルム２７の両サイド側短辺３７ｃおよび３７ｄは、硬質ラミネートフィルム２６の両サイド側長辺３６ｃおよび３６ｄよりもやや短いものとされている。これにより、非水電解質電池３０のトップ側およびボトム側において硬質ラミネートフィルム２６のみが存在するように、軟質ラミネートフィルム２７を硬質ラミネートフィルム２６上に積層することができる。硬質ラミネートフィルム２６のみが存在する部分には、硬質ラミネートフィルム２６の内層フィルム２６ｃが露出しているため、後にトップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂを嵌合する際に内層フィルム２６ｃとトップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂとを熱融着によって接着することができる。
【０１０５】
［回路基板］
回路基板３４は、電池素子１０の正極端子１５Ａおよび負極端子１５Ｂが電気的に接続されるものである。回路基板３４には、ヒューズ、熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient；ＰＴＣ素子）、サーミスタ等の温度保護素子を含む保護回路の他、電池パックを識別するためのＩＤ抵抗等がマウントされ、更に複数個（例えば３個）の接点部が形成されている。保護回路には、充放電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）、電池素子１０の監視と充放電制御ＦＥＴの制御を行うＩＣ（Integrated Circuit）等が設けられている。
【０１０６】
熱感抵抗素子は電池素子１０と直列に接続され、電池の温度が設定温度に比して高くなると、電気抵抗が急激に高くなって電池に流れる電流を実質的に遮断する。ヒューズも電池素子１０と直列に接続され、電池に過電流が流れると、自身の電流により溶断して電流を遮断する。また、ヒューズはその近傍にヒータ抵抗が設けられており、過電圧時にはヒータ抵抗の温度が上昇することにより溶断して電流を遮断する。
【０１０７】
また、電池素子１０の端子電圧が４．３Ｖ〜４．４Ｖを超えると、発熱・発火など危険な状態になる可能性がある。このため、保護回路は電池素子１０の電圧を監視し、電圧が４．３Ｖ〜４．４Ｖを越えて過充電状態となった場合には充電制御ＦＥＴをオフして充電を禁止する。さらに電池素子１０の端子電圧が放電禁止電圧以下まで過放電し、電池素子１０電圧が０Ｖになると電池素子１０が内部ショート状態となり再充電不可能となる可能性がある。このため、電池素子１０の電圧を監視して過放電状態となった場合には放電制御ＦＥＴをオフして放電を禁止する。
【０１０８】
［トップカバー］
トップカバー２５ａは、非水電解質電池３０のトップ側開口に嵌合されるものであり、正面方向から見ると、全体としては矩形状を有し、その短辺側の両側が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。トップカバー２５ａの電池素子１０の側となる面には、ボトム側開口に嵌合するための側壁が設けられている。この側壁は、トップカバー２５ａの外周の一部または全部に沿って設けられており、側壁と、硬質ラミネートフィルム２６の端部が熱融着されて接着される。
【０１０９】
トップカバー２５ａには、回路基板３４が収納される。トップカバー２５ａには、回路基板３４の複数の接点部が外部に露出するように、接点部に対応する位置に複数の開口が設けられている。回路基板３４の接点部は、トップカバー２５ａの開口を通じて電子機器と接触する。これにより、電池パック４０と電子機器とが電気的に接続される。このようなトップカバー２５ａは、射出成型により予め作製される。
【０１１０】
［ボトムカバー］
ボトムカバー２５ｂは、非水電解質電池３０のボトム側開口に嵌合されるものであり、正面方向から見ると、全体としては矩形状を有し、その短辺側の両側が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。ボトムカバー２５ｂの電池素子１０の側となる面には、ボトム側開口に嵌合するための側壁がボトムカバー２５ｂの外周の一部または全部に沿って設けられており、側壁と、硬質ラミネートフィルム２６の端部が熱融着されて接着される。
【０１１１】
ボトムカバー２５ｂには、電池素子１０に対向する側の面からそれとは反対側の面に向けて貫通する貫通孔が、１以上、好ましくは２以上設けられていてもよい。この場合、貫通孔からホットメルト樹脂を注入することにより、非水電解質電池３０とボトムカバー２５ｂとをより強固に接着することができる。貫通孔を２以上設けた場合には、樹脂注入時において、少なくとも１つの貫通孔を電池素子１０とボトムカバー２５ｂとの間の空気を抜くためのものとして用いることができるので、樹脂の充填性を向上させることができる。
【０１１２】
このようなボトムカバー２５ｂは、射出成型により予め作製される。また、非水電解質電池３０を金型に設置し、ボトム部にホットメルト樹脂を流し込むことにより、非水電解質電池３０と一体に成型する方法を用いることも可能である。
【０１１３】
（２−２）電池パックの作製方法
以下、電池パック４０の製造方法について説明する。
【０１１４】
［電池素子の作製］
電池素子１０は、第１の実施の形態と同様に作製することができる。
【０１１５】
続いて、図１０および図１１に示すように、硬質ラミネートフィルム２６の内層フィルム２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の内層フィルム２７ｃとが対向するように配設する。そして、電池素子収容部２８に電池素子１０を収納し、電池素子収容部２８の開口を硬質ラミネートフィルム２６で覆うようにして硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とを重ね合わせる。この後、硬質ラミネートフィルム２６および軟質ラミネートフィルム２７の重なり合う部分を、電池素子収容部２８の周縁に沿って封止する。封止は、図示しない金属製のヒータヘッドを用い、硬質ラミネートフィルム２６の内層フィルム２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の内層フィルム２７ｃとを減圧しながら熱溶着することにより行う。
【０１１６】
次に、図９に示すように、サイド側の短辺３６ｃおよび３６ｄが当接するように硬質ラミネートフィルム２６を変形する。このとき、軟質ラミネートフィルム２７に設けた電池素子収容部２８の底部外側と、変形させた軟質ラミネートフィルム２７の短辺３７ｃおよび３７ｄの合わせ目が対向する一面に接着フィルム２９を配置し、ヒータヘッドで加熱することにより、軟質ラミネートフィルム２７の外層フィルム２７ｂ同士を接着し、非水電解質電池３０とする。なお、電池素子１０に必要以上に高い温度が加わった場合、電池素子１０が損傷するおそれがある。このため、ヒータヘッドは、接着フィルム２９の樹脂材料が溶融する程度の温度とする。接着フィルム２９は、電池素子１０に損傷を与えない程度の温度で溶融する材料で構成されることが好ましい。
【０１１７】
［電池パックの作製］
続いて、図７に示すように、正極端子１５Ａと負極端子１５Ｂとを回路基板３４に接続した後、回路基板３４を、トップカバー２５ａと嵌合可能に成型されたホルダー２５ｃを用いてトップカバー２５ａに収納する。そして、ホルダー２５ｃが非水電解質電池３０側となるように方向を変えた後、トップカバー２５ａを非水電解質電池３０のトップ側開口に嵌合する。また、ボトムカバー２５ｂを、非水電解質電池３０のボトム側開口に嵌合する。
【０１１８】
最後に、トップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂの嵌合部をそれぞれヒータヘッドにより加熱し、トップカバー２５ａおよびボトムカバー２５ｂと、硬質ラミネートフィルム２６の内層フィルム２６ｃとを溶着する。これにより、図１０に示す外観の電池パック４０が作成される。
【０１１９】
第２の実施の形態で説明したように、硬質ラミネートフィルム２６および軟質ラミネートフィルム２７に黒体材料を含む層を設けることにより、第２の実施形態の電池パックにおいても放熱性を高めることができる。
【実施例】
【０１２０】
以下に本発明の具体的な実施例について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２１】
なお、以下の各実施例で用いるラミネートフィルムとして、下記の（１）〜（９）のいずれかの構成のラミネートフィルムを用いた。
（１）外層フィルム／黒体材料層／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（２）外層フィルム／接着層／黒体材料層／金属箔／接着層／内層フィルム
（３）黒体材料を分散させた外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（４）外層フィルム／黒体材料を分散させた接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（５）外層フィルム／黒体材料層／外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
（６）外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料層／内層フィルム
（７）外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料層／接着層／内層フィルム
（８）外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料を分散させた内層フィルム
（９）外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料を分散させた接着層／内層フィルム
（基本構成）外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルム
【０１２２】
［実施例１］
実施例１では、黒体材料を変えて作製したラミネートフィルムを用いて電池パックを作製し、高温保存時の電池表面温度を測定した。
【０１２３】
＜実施例１−１＞
［正極の作製］
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）９２重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン３重量％と、粉状黒鉛５重量％とを均一に混合し、これをＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、１００℃で２４時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
【０１２４】
次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより正極シートとし、当該正極シートを帯状に切り出して正極とし、活物質の未塗布部分にアルミニウム箔からなる正極端子を溶接した。さらに、正極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、ポリプロピレン製樹脂フィルムからなる密着部材を接着した。
【０１２５】
［負極の作製］
人造黒鉛９１重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン９重量％とを均一に混合し、Ｎ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅箔の両面に均一に塗布し、１２０℃で２４時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
【０１２６】
次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出して負極とし、物質の未不塗布部分にニッケル箔からなる負極端子を溶接した。さらに、負極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、ポリプロピレン製樹脂フィルムからなるシーラントを接着した。
【０１２７】
［電解液の作製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を６：４の重量比で混合し、０．８ｍｏｌ／ｋｇのＬｉＰＦ64を溶解して電解液を作製した。この電解液に分散させるマトリクスポリマとして、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）に対してヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）を７重量％の濃度で重合させた共重合体を用いた。
【０１２８】
上述のマトリクスポリマと、電解液と、希釈溶剤とを重量比１：１０：１０で混合しゾル状の前駆溶液を作製した。希釈溶剤としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を用いた。このゾル状前駆溶液を正極活物質層および負極活物質層の上に塗布した後、希釈溶剤を１００℃の環境下で揮発させて、正極および負極上に厚さ１５μｍのゲル電解質層を形成した。
【０１２９】
［ラミネートフィルムの作製］
上述の（１）に示すように、外層フィルム／黒体材料層／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、金属箔としては、厚さ５０μｍのアルミニウム箔を、内層フィルムとしては、厚さ３０μｍのポリプロピレン（ＰＰ）を用いた。
【０１３０】
また、外層フィルムとしては、厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の金属箔側表面に、黒体材料層を設けたフィルムを用いた。黒体材料層は、黒体材料としての平均粒径Ｄ５０＝０．５μｍのカーボンブラック７０重量％と、アクリルエステル系樹脂３０重量％とを混合した黒体溶液を用い、外層フィルムの一方の面に黒体溶液を塗布して厚さ２．０μｍとした。
【０１３１】
なお、このとき、アルミニウム箔の表面に黒体材料層を厚さ１０μｍで形成し、黒体材料層の表面の放射率を反射測定法で求めた。放射率は、ＦＴ−ＩＲ（Fourier Transform Infrared Spectrometer）赤外分光光度計を用いて４μｍ〜２４μｍ（２５００ｃｍ-1〜４００ｃｍ-1）の波長領域の反射強度平均を求めて反射率を測定し、（１−反射率）から放射率（０以上１以下）を求めた。実施例１−１では、放射率が０．８２となった。
【０１３２】
黒体材料層を形成した外層フィルムと、内層フィルムは、厚さ５μｍの接着層を介して金属箔と接着した。このとき、外装フィルムに設けられた黒体材料層は、金属箔側となるようにした。
【０１３３】
［非水電解質電池の組み立て］
ゲル電解質層が形成された正極および負極を多孔質ポリエチレンセパレータを介して積層し、巻回して扁平型の電池素子を作成した。このとき、電池素子は、高さ６０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ５ｍｍとし、満充電電圧４．２Ｖ、放電終止電圧を３．０Ｖとした場合の放電容量が９００ｍＡｈとなるように作製した。この電池素子を、上述の黒体材料としてカーボンブラックを用いたアルミラミネートフィルムからなる外装材で外装した。電池素子は、アルミラミネートフィルムに形成した凹部に収容して外装し、真空下で電池素子の周囲の各辺を熱融着で貼り合わせ、真空封止し、試験用電池を作製した。
【０１３４】
＜実施例１−２＞
ラミネートフィルムを作製する際に黒体材料として黒鉛を用いた以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、黒鉛を用いた黒体材料層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．８５となった。
【０１３５】
＜実施例１−３＞
ラミネートフィルムを作製する際に黒体材料として鉄黒（ＦｅＯＦｅ2Ｏ3）を用いた以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、鉄黒（ＦｅＯＦｅ2Ｏ3）を用いた黒体材料層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．７９となった。
【０１３６】
＜実施例１−４＞
ラミネートフィルムを作製する際に黒体材料としてクロマイト系スピネル固溶体を用いた以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、クロマイト系スピネル固溶体を用いた黒体材料層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．８１となった。
【０１３７】
＜実施例１−５＞
ラミネートフィルムを作製する際に黒体材料としてアニリンブラックを用いた以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、アニリンブラックを用いた黒体材料層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．８３となった。
【０１３８】
＜比較例１−１＞
ラミネートフィルムを上述の（基本構成）のように黒体材料層を設けない構成とした以外は、実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、比較例１−１では黒体材料層を設けないため、アルミニウム金属層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．８３となった。
【０１３９】
＜比較例１−２＞
ラミネートフィルムを作製する際に黒体材料としてカーボンブラックを用い、黒体材料層におけるカーボンブラックの含有量を４５重量％とした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。なお、比較例１−２のカーボンブラックを用いた黒体材料層について実施例１−１と同様にして放射率を測定したところ、放射率が０．５３となった。
【０１４０】
［電池の評価］
（ａ）高温保存試験
このような各実施例および比較例の試験用電池について、電圧が４．３５Ｖに達するまで充電した後、環境温度が１３０℃のオーブン中に載置した。そして１３０℃環境下に保存して３０分後と６０分後に、試験用電池の表面温度を測定した。試験用電池の表面温度は、熱電対を電池表面に押し当てることで測定した。
【０１４１】
以下の表１に、上述の評価の結果を示す。
【０１４２】
【表１】
0005556128.tif 000002
【０１４３】
表１から分かるように、ラミネートフィルムに黒体材料を含む層を設けることにより放熱性が向上し、高温保存後の電池の表面温度が上昇しにくくなることが分かった。また、実施例１−１ないし実施例１−５と比較例１−２とを比較して、放射率が０．６以上となる場合には特に高い効果が得られることが分かった。
【０１４４】
［実施例２］
実施例２では、ラミネートフィルムの構成を変えて電池パックを作製し、高温保存時の電池表面温度を測定した。
【０１４５】
＜実施例２−１＞
実施例１−１と同様にして、試験用電池を作製した。
【０１４６】
＜実施例２−２＞
上述の（２）に示すように、外層フィルム／接着層／黒体材料層／金属箔／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、金属箔の外装フィルム側に黒体材料層を形成した。黒体材料層は、黒体材料としての平均粒径Ｄ５０＝０．５μｍのカーボンブラック７０重量％と、アクリルエステル系樹脂３０重量％とを混合した黒体溶液を用い、金属箔の一方の面に黒体溶液を塗布して厚さ２．０μｍとした。これ以外は、実施例１−１と同様にして、試験用電池を作製した。
【０１４７】
＜参考例２−３＞
上述の（３）に示すように、黒体材料を分散させた外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、黒体材料を分散させた外層フィルムは、黒体材料が７０重量％含有された厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた。
【０１４８】
＜実施例２−４＞
上述の（４）に示すように、外層フィルム／黒体材料を分散させた接着層／金属箔／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、黒体材料を分散させた接着層は、黒体材料が７０重量％含有された厚さ５μｍの接着層とした。
【０１４９】
＜実施例２−５＞
上述の（５）に示すように、外層フィルム／黒体材料層／外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、外層フィルムの一面に黒体材料層を形成し、外装フィルムの黒体材料層が形成された面に対して、厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を形成した。これ以外は、実施例１−１と同様にして、試験用電池を作製した。
【０１５０】
＜参考例２−６＞
上述の（６）に示すように、外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、内層フィルムの金属層側に黒体材料層を形成した。これ以外は、実施例１−１と同様にして、試験用電池を作製した。
【０１５１】
＜参考例２−７＞
上述の（７）に示すように、外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料層／接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、金属箔の内層フィルム側に黒体材料層を形成した。これ以外は、実施例１−１と同様にして、試験用電池を作製した。
【０１５２】
＜参考例２−８＞
上述の（８）に示すように、外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／黒体材料を分散させた内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、黒体材料を分散させた内層フィルムは、黒体材料が７０重量％含有された厚さ３０μｍのポリプロピレン（ＰＰ）フィルムを用いた。
【０１５３】
＜参考例２−９＞
上述の（９）に示すように、外層フィルム／接着層／金属箔／黒体材料を分散させた接着層／内層フィルムのような構成となるラミネートフィルムを作製した。このとき、黒体材料を分散させた接着層は、黒体材料が７０重量％含有された厚さ５μｍの接着層とした。
【０１５４】
＜比較例２−１＞
ラミネートフィルムを上述の（基本構成）に示すように、外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムのような黒体材料層を設けない構成とした以外は、実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１５５】
［電池の評価］
（ａ）高温保存試験
このような各実施例および比較例の試験用電池について、電圧が４．３５Ｖに達するまで充電した後、環境温度が１３０℃のオーブン中に載置した。そして１３０℃環境下に保存して５分後、１０分後、３０分後および６０分後に、試験用電池の表面温度を測定した。試験用電池の表面温度は、熱電対を電池表面に押し当てることで測定した。
【０１５６】
以下の表２に、上述の評価の結果を示す。
【０１５７】
【表２】
0005556128.tif 000003
【０１５８】
表２から分かるように、ラミネートフィルムに黒体材料を含む層を設けることにより放熱性が向上し、高温保存後の電池の表面温度が上昇しにくくなることが分かった。特に、黒体材料を含む層をラミネートフィルムの金属箔に対して電池外側に設けた場合に、より放熱効果が高くなることが分かった。これは、金属箔よりも外側に黒体材料を含む層がある方が、放熱した熱が外表面に伝播するまでの時間を短縮することができるためであると考えられる。
【０１５９】
また、黒体材料を外層フィルム、内層フィルムまたは接着層に含ませるよりも、黒体材料層を設けるほうが好ましい。これは、外層フィルム、内層フィルムまたは接着層に黒体材料を含んだ場合に、黒体材料含有層が膜の特性を保つことが難しく、層の特性が低下しやすくなるためである。例えば、接着層に含有した場合には、接着効果が低下してしまうおそれがある。
【０１６０】
外層フィルム、接着層に黒体材料を含有させた（３）および（４）の構成に対して、黒体材料層を設けた（１）、（２）の構成は、特に高温保存後１０分後までの時間で特に高い放熱性が得られることが分かった。また、外層フィルムを黒体材料層を介して２層とした（５）の構成では、外層フィルムが厚くなることによる放熱効果の低下が見られたが、黒体材料を含む層を金属箔よりも内側に設けた（６）ないし（９）の構成よりも高い放熱効果が得られた。
【０１６１】
また、黒体材料を含む層を金属箔よりも内側に設けた場合であっても、黒体材料層を設けた構成のラミネートフィルムを用いた方が高い放熱効果が得られた。
【０１６２】
［実施例３］
実施例３では、黒体材料の粒子径を変えて作製したラミネートフィルムを用いて電池パックを作製し、高温保存時の電池表面温度を測定した。
【０１６３】
＜実施例３−１＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を０．１μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６４】
＜実施例３−２＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を０．３μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６５】
＜実施例３−３＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を０．５μｍと、実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６６】
＜実施例３−４＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を０．７５μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６７】
＜実施例３−５＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を１．０μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６８】
＜実施例３−６＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を２．０μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１６９】
＜実施例３−７＞
黒体材料であるカーボンブラックの粒子径Ｄ５０を３．０μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１７０】
＜比較例３−１＞
ラミネートフィルムを上述の（基本構成）のように黒体材料層を設けない構成とした以外は、実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１７１】
［電池の評価］
（ａ）高温保存試験
このような各実施例および比較例の試験用電池について、電圧が４．３５Ｖに達するまで充電した後、環境温度が１３０℃のオーブン中に載置した。そして１３０℃環境下に保存して３０分後と６０分後に、試験用電池の表面温度を測定した。試験用電池の表面温度は、熱電対を電池表面に押し当てることで測定した。
【０１７２】
以下の表３に、上述の評価の結果を示す。
【０１７３】
【表３】
0005556128.tif 000004
【０１７４】
表３から分かるように、黒体材料層を設けた実施例３−１ないし実施例３−７では、黒体材料の粒子径が小さいほど放熱効果が高く、粒子径が大きくなるほど放熱効果が得にくくなることが分かった。また、黒体材料の粒子径が大きいほど、黒体材料層の安定性を得るために厚みを厚くする必要があり、電池パックの体積効率が低下してしまうことがあった。
【０１７５】
［実施例４］
実施例４では、ラミネートフィルムの内層フィルムの厚みを変化させて、電池パックの放熱効果を確認した。
【０１７６】
＜実施例４−１＞
実施例１−１と同様に、内層フィルムの厚みを３０μｍとして試験用電池を作製した。
【０１７７】
＜実施例４−２＞
内層フィルムの厚みを４０μｍとした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１７８】
＜実施例４−３＞
実施例１−１と同様に、内層フィルムの厚みを５０μｍとして試験用電池を作製した。
【０１７９】
＜実施例４−４＞
実施例１−１と同様に、内層フィルムの厚みを６０μｍとして試験用電池を作製した。
【０１８０】
＜実施例４−５＞
実施例１−１と同様に、内層フィルムの厚みを７５μｍとして試験用電池を作製した。
【０１８１】
＜実施例４−６＞
実施例１−１と同様に、内層フィルムの厚みを１００μｍとして試験用電池を作製した。
【０１８２】
＜比較例４−１＞
ラミネートフィルムを上述の（基本構成）のように黒体材料層を設けない構成とした以外は実施例１−１と同様にして試験用電池を作製した。
【０１８３】
［電池の評価］
（ａ）高温保存試験
このような各実施例および比較例の試験用電池について、電圧が４．３５Ｖに達するまで充電した後、環境温度が１３０℃のオーブン中に載置した。そして１３０℃環境下に保存して３０分後と６０分後に、試験用電池の表面温度を測定した。試験用電池の表面温度は、熱電対を電池表面に押し当てることで測定した。
【０１８４】
以下の表４に、上述の評価の結果を示す。
【０１８５】
【表４】
0005556128.tif 000005
【０１８６】
表４から分かるように、黒体材料層を設けたラミネートフィルムを用いた実施例４−１は、内層フィルムの厚みが同等である黒体材料層を設けないラミネートフィルムを用いた比較例４−１と比較して、高い放熱効果が得られた。また、黒体材料層を設け、内層フィルムを変化させると、内層フィルムが薄いほど高い放熱効果が得られることが分かった。内層フィルムの厚みが厚いと、電池素子からの熱伝導が遅くなり、電池素子における発熱が充分に放熱されないことが分かった。
【０１８７】
［実施例５］
実施例５では、黒体材料層の有無によりラミネートフィルムの表面色を変化させ、ピンホールの検出制度を確認した。
【０１８８】
＜実施例５−１＞
上述の（１）に示すように、ラミネートフィルムの構成を外層フィルム／黒体材料層／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムとした。
【０１８９】
＜比較例５−１＞
上述の（基本構成）に示すように、ラミネートフィルムの構成を外層フィルム／接着層／金属箔／接着層／内層フィルムとした。
【０１９０】
（ｂ）ピンホールの検出限界直径の確認
実施例および比較例のラミネートフィルムにピンホールを形成し、内層フィルム側から光を照射して、外層フィルム側から目視でピンホールを確認した。ピンホールの直径を順に小さくしていき、上述の方法により、外層フィルム側から目視でピンホールが確認できなくなる検出限界直径を確認した。
【０１９１】
以下の表５に、上述の評価の結果を示す。
【０１９２】
【表５】
0005556128.tif 000006
【０１９３】
実施例５から分かるように、黒体材料層により表面色を黒色とした実施例５−１では、ピンホールの検出限界直径が０．２７５ｍｍと、表面色を銀色とした比較例５−１のピンホールの検出限界直径０．４５０ｍｍに対して充分に小さいピンホールまで確認できた。
【０１９４】
以上のように、金属層の外側に黒体材料層を設けることにより、電池パックの表面を黒色として、ピンホールや、クラック等の検知精度を向上させることができた。
【０１９５】
以上、実施の形態および実施例を挙げてこの発明を説明したが、この発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、電池素子およびラミネートフィルムに用いる材料・数値等は一例であり、これと異なる材料・数値を用いてもよい。
【０１９６】
また、黒体材料を含む層を有するラミネートフィルムの構成についても、この発明で示した以外の構成を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１９７】
１０・・・電池素子
１１・・・正極
１１Ａ・・・正極集電体
１１Ｂ・・・正極活物質層
１２・・・負極
１２Ａ・・・負極集電体
１２Ｂ・・・負極活物質層
１３・・・セパレータ
１４・・・電解質
１５Ａ・・・正極端子
１５Ｂ・・・負極端子
１６・・・密着部材
１７・・・ラミネートフィルム
１８・・・電池素子収容部
１９・・・保護テープ
２０，３０・・・非水電解質電池
２５ａ・・・トップカバー
２５ｂ・・・ボトムカバー
２６・・・硬質ラミネートフィルム
２７・・・軟質ラミネートフィルム
２９・・・接着フィルム
３４・・・保護回路
４０・・・電池パック
【図１】
0005556128.tif 000007
【図２】
0005556128.tif 000008
【図３】
0005556128.tif 000009
【図４】
0005556128.tif 000010
【図５】
0005556128.tif 000011
【図６】
0005556128.tif 000012
【図７】
0005556128.tif 000013
【図８】
0005556128.tif 000014
【図９】
0005556128.tif 000015
【図１０】
0005556128.tif 000016